TW201438802A - 無壓臭氧去離子水（ｄｉｏ）再循環回收系統 - Google Patents

無壓臭氧去離子水（ｄｉｏ）再循環回收系統 Download PDF

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Abstract

在一態樣中，本發明提供一種用於再循環臭氧液體之系統。該系統包含一接觸器，該接觸器包含至少兩個入口及至少兩個出口。該接觸器在一第一接觸器入口處與一第一液體源連通且在一第二接觸器入口處與一第二液體源流體連通，且該第二接觸器入口接收沖洗來自在該第一接觸器入口處接收之液體之氣體之至少一部分之氣體。該經沖洗之氣體在一第一接觸器出口處離開該接觸器。該接觸器在一第二接觸器出口處與該第二液體源流體連通，且該接觸器排出在該接觸器中之該液體之至少一部分，該經排出之液體在該第二接觸器出口處離開該接觸器。該接觸器包含與該第一液體源流體連通之一第三入口，該第三入口容許該第一液體源在一環境壓力下釋放液體。

Description

無壓臭氧去離子水(DIO 3 )再循環回收系統 相關申請案之交叉參考
本申請案主張2012年11月8日申請之美國臨時專利申請案第61/724,006號之權利及優先權，該案係由本申請案之受讓人擁有且該案之全文以引用的方式併入本文中。
一般而言，本發明係關於在濕清潔半導體裝置中採用之裝置、系統及方法。特定而言，本發明係關於一種可沖洗可再循環液體且可沖洗來自待再循環之液體之不需要之氣體之系統。
諸如積體電路之微電子晶片係自半導體材料之相對大晶圓製成。此程序通常涉及包含以下之多個連續步驟：光學微影產生一蝕刻遮罩；蝕刻如由該遮罩界定之一材料層；透過濕及乾化學技術之一些組合移除該光學微影遮罩；在進一步處理之前移除氧化層；沈積材料層；及/或清洗以移除殘留化學物。可自稱為一光阻劑之一聚合物材料形成該光學微影遮罩。在移除光阻遮罩之後，通常執行稱為清洗及/或濕清潔之一最終清潔步驟。在一些系統中，在其他處理步驟之間亦應用清潔步驟。
已知臭氧去離子水(DIO3-water)在用於(例如)濕清潔程序及/或鎢層之蝕刻之半導體行業中之使用。然而，DIO3非一穩定流體。舉例而 言，臭氧可在約十二分鐘之一半衰期衰變(取決於溫度、水化學物等)。當前系統通常藉由操作昂貴且浪費之DIO3之一恒流而解決此問題。
本發明之一優點係與操作一流體輸送系統(例如，用於濕晶圓處理)相關聯之成本經減小。本發明之另一優點係其可使用一無粒子泵(例如，一離心泵)。本發明之另一優點係其可供應比當前系統少浪費之DIO3之一連續流。本發明之另一優點係來自流體輸送系統之廢氣可係一第二次。本發明之另一優點係可使用一壓縮容器。
在一態樣中，本發明提供用於再循環臭氧液體之一系統。該系統包含一接觸器，該接觸器包含至少兩個入口及至少兩個出口。該接觸器在一第一接觸器入口處與一第一液體源連通且在一第二接觸器入口處與一第二液體源流體連通，且該第二接觸器入口接收沖洗來自在該第一接觸器入口處接收之液體之氣體之至少一部分之氣體。該經沖洗之氣體在一第一接觸器出口處離開該接觸器。該接觸器在一第二接觸器出口處與該第二液體源流體連通，且該接觸器排出在該接觸器中之該液體之至少一部分，該經排出之液體在該第二接觸器出口處離開該接觸器。該接觸器包含與該第一液體源流體連通之一第三入口，該第三入口容許該第一液體源在一環境壓力下釋放液體。
在一些實施例中，在該第一接觸器入口處接收之該液體之至少一部分包括經由該第二接觸器出口自該接觸器排出之該液體之至少一部分。
在一些實施例中，該接觸器包含與一第三液體源流體連通之一第四入口，該第四入口自該第三液體源接收替代自該接觸器排出之該液體之至少一部分之新鮮液體。
在一些實施例中，該接觸器包含一填料柱、板式柱或鼓泡柱之 任何者。
在一些實施例中，該系統包含一第一泵，該第一泵係經由a)與該接觸器之該第二出口流體連通之該第一泵之至少一入口及b)與該第二液體源流體連通之該第一泵之一出口而與該接觸器流體連通。
在一些實施例中，該第一泵之該出口係經由該接觸器之一第四入口與該接觸器流體連通。
在一些實施例中，該第一泵包含一離心泵。
在一些實施例中，該系統包含一分解組件，該分解組件包含至少一入口，該分解組件之該入口與該第一接觸器出口流體連通。在一些實施例中，該分解組件之該入口接收由該接觸器沖洗之該氣體之至少一部分。
在一些實施例中，在該分解組件之第一入口處接收之氣體係使用清潔乾燥空氣(CDA)或其他惰性氣體經加熱或稀釋。
在一些實施例中，該分解組件之一出口排放在該分解組件之該入口處接收之該經沖洗之氣體之至少一部分。
在一些實施例中，在該分解組件之該出口處之該氣流經量測且資訊係用於系統控制。
在一些實施例中，該分解組件使用一催化劑以將該經接收之氣體轉換至氧氣且經由該分解組件之該出口排放該氧氣。在一些實施例中，該催化劑包括(i)基於錳氧化物之產品或(ii)一基於碳之產品之任何者。
在一些實施例中，(i)在該接觸器之該第一入口處接收或(ii)自該接觸器之該第二出口排出之該液體之任何者包括臭氧去離子水(DIO3)。
在一些實施例中，在該接觸器之該第一入口處接收之該氣體包括(i)O3、(ii)O2、(iii)CO2、(iv)N2、(v)清潔乾燥空氣(CDA)、(vi)惰性 氣體、(vii)摻雜氣體、(viii)廢氣、(ix)來自第二液體源之廢氣或其等之任何組合。
在一些實施例中，自該液體經沖洗之氣體之該部分包括(i)O3、(ii)O2、(iii)CO2或其等之任何組合。在一些實施例中，在該接觸器之該第一入口處接收之該氣體係來自該第二液體源之該廢氣。
在一些實施例中，該第一液體源包含用於一半導體製造程序中之一工具。
在一些實施例中，經由一熱交換器或藉由液體丟棄而量測該液體之一溫度且控制該液體之一溫度。
在一些實施例中，該第二液體源包含一DIO3水輸送系統。
在另一態樣中，本發明包含用於再循環臭氧液體之一系統。該系統包含一第一接觸器，該第一接觸器包含至少四個入口及至少兩個出口，其中該第一接觸器在該第一接觸器之一第一入口處與一第一液體源流體連通，該第一接觸器之第二入口接收沖洗來自在該第一接觸器之該第一入口處接收之液體之氣體之一第一部分之氣體，該經沖洗之氣體在該第一接觸器之一第一出口處離開該第一接觸器，該第一接觸器排出在該接觸器中之該液體之至少一部分，該經排出之液體在該第一接觸器之第二出口處離開該第一接觸器。該系統亦包含一第二接觸器，該第二接觸器包含至少一入口及至少一出口，其中該第二接觸器在該第二接觸器之一第一入口處且在該第二接觸器之一第一出口處與該第一接觸器流體連通，該第二接觸器之該第一入口自該第一接觸器之該第一出口接收該液體，該第二接觸器沖洗來自該液體之氣體之一第二部分，該第二接觸器之該第一出口釋放具有經由與該第二接觸器之該第一出口流體連通之該第一接觸器之一第三入口而沖洗至該第一接觸器之氣體之該第二部分之該液體，且其中該第一接觸器包含與該第一液體源流體連通之一第四入口，該第一接觸器之該第四入口容 許該第一液體源在一環境壓力下釋放液體。
在另一態樣中，本發明提供用於再循環臭氧液體之一方法。該方法涉及將一液體及一氣體供應至一接觸器；使用該氣體沖洗來自該液體之氣體之至少一部分；且自該接觸器排出該液體之一部分。
在一些實施例中，在一環境壓力下將該液體供應至該接觸器。
在一些實施例中，該方法涉及將自該接觸器排出之該液體之至少一部分供應返回至該接觸器。
在一些實施例中，該方法涉及使用一新鮮液體替代自該接觸器排出之液體之至少一部分。
在一些實施例中，該方法涉及經由一第一泵加壓自該接觸器排出之該液體。
在一些實施例中，該方法涉及經由一第二泵移除來自該第一泵之氣體之至少一部分。
在一些實施例中，該方法涉及使用CDA或其他惰性氣體加熱或稀釋該經沖洗之氣體。
在一些實施例中，該方法涉及將該經沖洗之氣體轉換至O2。在一些實施例中，該方法涉及輸出該經轉換之氣體。在一些實施例中，該方法涉及量測該輸出氣體之一氣流且將資訊用於系統控制。
在一些實施例中，該方法涉及經由一熱交換器或藉由液體丟棄而量測及/或控制該液體之一溫度。
在一些實施例中，供應至該接觸器之該液體包括臭氧去離子水(DIO3)。
在一些實施例中，該氣體係(i)O3、(ii)O2、(iii)CO2、(iv)N2、(v)清潔乾燥空氣(CDA)、(vi)惰性氣體、(vii)摻雜氣體、(viii)廢氣、(ix)來自該第二液體源之廢氣或其等之任何組合。
在一些實施例中，自該液體經沖洗之氣體之該部分包括(i)O3、 (ii)O2、(iii)CO2或其等之任何組合。
在一些實施例中，自用於一半導體製造程序中之一工具將該液體供應至該接觸器。
100‧‧‧系統
102‧‧‧圖式
110‧‧‧第一液體源/工具/流體輸送系統
111‧‧‧液體入口/工具入口
112‧‧‧液體出口/工具出口/出口
113‧‧‧液體出口/工具出口/出口
120‧‧‧第二液體源/流體輸送系統/輸送系統
121‧‧‧液體出口/流體輸送系統出口
122‧‧‧液體入口/第二液體源/入口
123‧‧‧氣體出口/流體輸送系統出口/出口
140‧‧‧回收系統/系統
150‧‧‧緩衝接觸器/接觸器/第一接觸器
151‧‧‧接觸器入口/入口
152‧‧‧接觸器入口/入口
153‧‧‧接觸器入口/入口
154‧‧‧入口
155‧‧‧接觸器出口/出口
156‧‧‧接觸器出口/出口
157‧‧‧出口
158‧‧‧感測器/液位感測器
160‧‧‧第一泵/離心泵/泵
161‧‧‧泵入口
162‧‧‧泵出口
163‧‧‧泵出口
170‧‧‧分解組件
171‧‧‧分解組件入口/入口
172‧‧‧分解組件出口/出口
175‧‧‧感測器/氣流計
180‧‧‧第二泵/液體射流泵/泵
185‧‧‧第三液體源/新鮮液體源
190‧‧‧第二接觸器
191‧‧‧液位計
192‧‧‧出口
193‧‧‧第一入口
194‧‧‧第二接觸器入口
V1‧‧‧閥
V2‧‧‧閥
V3‧‧‧閥
V4‧‧‧閥
V5‧‧‧閥
V6‧‧‧閥
V7‧‧‧閥
V8‧‧‧閥
V9‧‧‧閥
藉由結合所附圖式參考以下描述可更好瞭解上文所述之本發明之優點及進一步優點。圖式無需按比例繪製；相反地通常將重點放於繪示本發明之原理。
圖1A係根據本發明之一闡釋性實施例之用於再循環且回收液體(例如，臭氧去離子水)之一系統之一圖式。
圖1B係根據本發明之一闡釋性實施例之用於再循環且回收液體(例如，臭氧去離子水)之一系統之一圖式。
圖2A係繪示根據本發明之一闡釋性實施例之用於再循環液體之一方法之一流程圖；及圖2B係繪示根據本發明之一闡釋性實施例之用於脫氣液體之一方法之一流程圖。
系統概述
一般而言，本發明包含用於回收且再使用自一工具(例如，一半導體處理製造工具)排出之液體之系統及方法。舉例而言，一臭氧去離子水(DIO3)流體輸送系統可提供DIO3至一半導體製造處理工具。半導體製造工具排出DIO3之一部分(例如，一未使用之部分)且DIO3由一回收系統再擷取。
一般而言，回收系統使用一緩衝接觸器及一泵(例如，一離心泵)再擷取且再循環經排出之液體。由於液體可係無壓(例如，在一環境壓力下)的，因此可在流體輸送系統以及泵中之任何入口處避免氣泡。回收系統可在泵再循環液體返回至流體輸送系統之前使用接觸器 以沖洗來自液體之不需要之氣體之一部分。
圖1A描繪根據本發明之一闡釋性實施例之再循環且回收無壓液體(例如，在一環境壓力下之臭氧去離子水)之一系統100。藉由概述，此一系統可(例如)在採用具有無壓液體出口之工具之半導體製造程序中有用。當前系統通常浪費液體，此乃因其等排出任何多於液體或無法適當再循環無壓液體。能夠回收且再循環無壓液體之一系統自功能及環境之觀點都有利。
系統100包含一第一液體源(例如，「工具」)110、一第二液體源(例如，「流體輸送系統」)120及一回收系統140。
工具
在所繪示之實施例中，工具110執行一或多個半導體製造程序(例如，半導體晶圓之蝕刻或清潔)。在一些實施例中，工具110可執行關於半導體製造或其他方面之其他類型之程序。工具110包含與輸送系統120流體連通之一液體入口111及與回收系統140流體連通之液體出口112、113。在一些實施例中，工具110包含多個工具。在一些實施例中，工具110包含任何數目之入口及/或出口。
流體輸送系統
所繪示之流體輸送系統120可產生且輸送流體(即，液體及/或氣體)至工具110及回收系統140。流體輸送系統120可自系統140接收經回收之液體，如下文進一步討論。在一些實施例中，流體輸送系統120包括一LIQUOZON系統。
在所繪示之實施例中，流體輸送系統120包含(i)與工具110流體連通之一液體出口121、(ii)與回收系統140流體連通之一液體入口122及(iii)與回收系統140流體連通之一氣體出口123。熟習此項技術者瞭解其他實施例可包含更大或更少數目之此等入口及/或出口。
在多種實施例中，液體係臭氧去離子水(DIO3)、去離子水(DI- water)、超純水(UPW)、氟化氫(HF)、酸、鹼、溶劑或其等之任何組合。在多種實施例中，氣體係氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)、(N2)、清潔乾燥空氣(CDA)、廢氣(例如，來自流體輸送系統120)或其等之任何組合。熟習此項技術者瞭解此等僅係可藉由流體輸送系統120產生且輸送之液體及氣體之若干實例，且其他實施例可代替本文中所談論之彼等氣體及/或液體(或除其等之外)包含其他氣體及/或液體。
回收系統
一般而言，回收系統140為了至流體輸送系統120及工具110之再循環回收自工具110排出之液體。在所繪示之實施例中，回收系統140包含一緩衝接觸器(或「接觸器」)150、一第一泵160、一分解組件170、一第二泵180、一第三液體源(或「新鮮液體源」)185、相關聯之閥V1-V8及感測器158、175。在一些實施例中，液體係無壓的。
緩衝接觸器
所繪示之接觸器150藉由工具110而促進無壓液體(例如在一環境壓力下之液體)輸出之再循環及回收。更具體而言，接觸器150(i)在其再循環返回至流體輸送系統120及工具110之前沖洗來自液體之有害或不需要之氣體，且(ii)可容許系統100處理變動再循環流。可藉由液體緩衝而處理變動再循環流。接觸器(緩衝)新鮮水可富集需要之氣體以(例如)容許在第二液體源120中之穩定濃度控制。在所繪示之實施例中，接觸器150可係一柱、多個柱或其他適合形狀。舉例而言，接觸器150可係一或多個填料柱、板式柱及/或鼓泡柱。
在所繪示之實施例中，接觸器150含有(i)入口151-154及(ii)出口155-157。一些實施例可使用更大或更小數目之入口及/或出口。接觸器150經由接觸器入口151、152與工具110流體連通。更具體而言，入口151、152各自接收由工具110在出口112、113釋放之液體(例如 DIO3)。液體可係在一環境壓力(即無壓)下。可藉由分離液體流至兩個入口151、152之間之接觸器150而維持工具110之無壓輸出。此防止(例如)可導致將中斷來自工具110之液體流之一負壓力之在一工具110出口處之抽吸。第一液體源110之兩個出口112及113可連接至接觸器150排出線之兩個入口151及152。在工具出口112與接觸器入口151之間之排出線可係約15mm。在工具出口113與接觸器入口152之間之排出線可約係6.55mm。在此順序上之排出線可比(例如)具有40mm之一直徑之排出線便宜。
在所繪示之實施例中，接觸器150係經由接觸器入口153與輸送系統120流體連通。可自流體輸送系統120之出口123供應一氣體或氣體之混合至接觸器150。由流體輸送系統120供應之氣體可用於自接觸器150中之液體沖洗氣體之一部分(諸如臭氧)。經供應之氣體可包含(例如)(i)O3、(ii)O2、(iii)CO2、(iv)N2、(v)清潔乾燥空氣(CDA)、(vi)惰性氣體、(vii)摻雜氣體、(viii)廢氣、(ix)來自流體輸送系統120之廢氣或其等之任何組合。
接觸器150經由入口154與新鮮液體源185流體連通。在所繪示之實施例中，新鮮液體源185向接觸器150供應一新鮮液體(例如，超純水(UPW))。UPW可(例如)為了經由出口156再循環或經由出口157處理而替代自接觸器150排出之液體。在一些實施例中，新鮮液體源185可係流體輸送系統120之一部分。
來自新鮮液體源185之液體流可基於可監測及/或控制接觸器150中之流體位準之液位感測器158。液位感測器158確保(例如)接觸器150中之液體位準保持在一所要位準內(例如，不太低或太高)。
接觸器150經由接觸器出口155與分解組件170流體連通。如上文及下文所討論，可在再循環接觸器150中之液體之前自該液體沖洗有害或不需要之氣體(例如，O3)。在所繪示之實施例中，自接觸器出口 155排放經沖洗之氣體(例如，O3)至分解組件170之一入口171。
分解組件
所繪示之分解組件170將自接觸器150排放之氣體之至少一部分(例如，臭氧)轉換至一第二氣體(例如，氧氣)。分解組件170可將自接觸器150排放之有害或不需要之氣體轉換至可(例如)經由出口172安全釋放至周圍環境中之一氣體。在所繪示之實施例中，分解組件170使用一或多個催化劑(例如，具有一些額外基於碳之產品之錳氧化物(例如，carulite 200 ®))以將經沖洗之氣體(例如，臭氧)有效轉換至第二氣體(例如，氧氣)。
離心泵
所繪示之第一泵160為了再循環經由出口156自接觸器150提取液體，且可(例如)為了工具110之使用加壓液體。泵160可額外泵送液體之一部分至流體輸送系統120、第二泵180且/或返回至接觸器150。在所繪示之實施例中，第一泵160係一離心泵，雖然在其他實施例中其可係其他類型之泵(例如，隔膜泵等)。泵160(i)經由泵入口161及泵出口162與接觸器150流體連通；(ii)經由泵出口162與流體輸送系統120流體連通；且視需要，(iii)經由泵出口162、163與第二泵180流體連通。
液體射流泵
所繪示之第二泵180與小量之加壓DIO3操作以自第一泵160移除氣體(例如，CO2)(例如)以防止泵160中之氣體富集。另外，第二泵180可與CDA而非DIO3操作。在所繪示之實施例中，第二泵180係一液體射流泵。一些實施例可使用另一類型之泵或完全放棄第二泵。
熱交換器
一般而言，隨著泵160循環，泵160中之液體溫度增加。為了維持回收系統140及系統100整體之適當操作，液體可保持在一特定溫度 窗(例如20℃至24℃)內。在一些實施例中，使用一熱交換器以維持液體溫度(例如，在所要之溫度窗內)。熱交換器可與第二泵180並聯。在其他實施例中，藉由自泵160排出熱液體之一部分而維持液體溫度。
閥
在所繪示之實施例中，閥V1-V8控制系統100之組件之間或該等組件自身內之氣體及液體之流動。舉例而言，閥V1-V8可包含任何雙向閥、止回閥、先導閥、限流器、可變閥、控制閥、熟習此項技術者已知之任何閥及/或其等之任何組合。雖然在本文中展示閥V1-V8，但熟習此項技術者瞭解一些實施例可使用更小或更大數目之此等閥。
感測器
系統140可包含複數個感測器，諸如液位感測器158及氣流計175。感測器158可用於監測及/或控制接觸器150中之液體及/或氣體位準。所繪示之氣流計175監測由分解組件170經由出口172排放之氣體之流量。此資訊可用於系統控制。舉例而言，氣流計175對接觸器液體內容之體積改變之反應可快於液位感測器158可偵測到其。可歸因於(例如)通過接觸器150之液體之緩慢滴出而延遲位準改變。來自氣流計175之資訊可容許一更好動態系統控制及系統穩定性以(例如)確保對第二液體源120之一足夠液體供應。液位感測器158可提供穩定狀態位準之一指示。
可使用額外感測器(未展示)以監測及/或控制諸如在系統140之其他部分中之氣體及液體之流量或壓力之參數。
第二接觸器
在一些實施例中，使用一第二接觸器以進一步沖洗來自液體之不需要之氣體。圖1B係根據本發明之一闡釋性實施例之用於再循環且回收液體(例如，臭氧去離子水)之一系統之一圖式102。一第二接 觸器190與第一接觸器150、泵160、泵180、第三液體源185、第二液體源120及一液位計191流體連通。
第二接觸器190經由在第二接觸器190之一第一入口193處之出口156自第一接觸器150接收液體輸出，液體具有藉由第一接觸器150沖洗之不需要之氣體之一第一部分。泵180及閥V9可充當一真空以容許來自第一接觸器150之液體流至第二接觸器190。
第二接觸器190在一第二接觸器入口194處自第三液體源185接收液體(例如，超純水)。第二接觸器190沖洗來自液體之不需要之氣體之一第二部分。第二接觸器190具有藉由泵160而自出口192提取出之液體。離開第二接觸器190之液體之一第一部分經由入口122流入第二液體源120。離開第二接觸器190之液體之一第二部分經由入口154流回至接觸器150。
第二接觸器190與液位計191相連通。液位計191可偵測在第二接觸器190內之流體位準。
圖2A及2B係展示根據本發明之闡釋性實施例之用於再循環且回收液體之例示性方法之流程圖。為了闡釋性目的，在兩個單獨流程圖圖2A及圖2B中各自展示再循環及脫氣。雖然以一特定順序討論步驟，但熟悉此項技術者瞭解可相對於一個或兩個圖以一不同順序或與其他步驟同步執行該等步驟。
再循環方法
更特定而言，圖2A係繪示根據本發明之一闡釋性實施例之一例示性再循環方法之一流程圖。
在步驟200中，自一第二液體源(例如，流體輸送系統120，如在圖1A中上文所述)供應一液體(例如，DIO3)至一第一液體源(例如，工具110，如在圖1A中上文所述)。舉例而言，參考圖1A，可經由流體輸送系統出口121供應液體至一工具入口111。
在步驟210中，一接觸器(例如，接觸器150，如在圖1A中上文所述)在一環境壓力下自第一液體源(例如，在接觸器入口151、152處，如在圖1A中上文所述)接收液體。可藉由(例如)容許氣體經由來自第一液體源110之出口113流出接觸器入口152至液體出口112而維持環境壓力。此組態(例如)維持在第一液體源內之一致流量控制且防止在其出口之任何者處之負壓力增加。
在步驟220中，接觸器排出自第一液體源接收之液體之一部分。更具體而言，一第一泵(例如，一離心泵160，如在圖1A中上文所述)自接觸器(例如，經由接觸器出口156，如在圖1A中上文所述)泵送液體。可藉由第一泵加壓經排出之液體，如步驟230中所展示。
由於第一泵中之液體在循環，因此液體吸收用於操作第一泵之電能，藉此增加液體之一溫度。為了維持持續再循環，監測且控制液體溫度，如步驟240中所展示。在一些實施例中，使用一熱交換器(例如，熱交換器，如在圖1A中上文所述)以確保液體保持在可允許之操作溫度內(例如，20℃至24℃)。除了使用一熱交換器之外或代替使用一熱交換器，可自第一泵排出熱液體之一部分以維持適當溫度窗。
為了確保第一泵中之氣體增加不干擾第一泵之操作，可使用一選用第二泵(例如，液體射流泵180，如在圖1A中上文所述)自第一泵移除氣體，如步驟250中所展示。
在步驟260中，使用來自一第三液體源(例如，第三液體源185，如在圖1A中上文所述)之一新鮮液體(例如，UPW)替代自接觸器排出之液體。由於新鮮液體可能不含有必要氣體(例如，臭氧)，因此可將來自流體輸送系統之廢氣供應至接觸器以維持其中一恒定或大體上恒定之氣體(例如，臭氧)濃度。
經由一感測器(例如，液位感測器158，如在圖1A中上文所述)監測接觸器內之液體位準，且控制來自第三液體源之流量以確保接觸器 內之一最佳液體位準。可存在自第三液體源至接觸器之新鮮液體之一線性流量。
在步驟270中，第一泵泵送液體之一部分至流體輸送系統120(例如，在入口122處，如在圖1A中上文所述)且泵送液體之一部分返回至接觸器。在一些實施例中，在由接觸器(例如，經由入口154，如在圖1A中上文所述)接收來自第三液體源之新鮮液體之前將經泵送回至接觸器之液體與該新鮮液體混合。將來自第一泵之液體之一部分與新鮮液體混合可確保(例如)接觸器中之液體維持適當氣體(例如，臭氧)位準，此乃因新鮮液體可能不含有所需氣體。
脫氣方法
更特定而言，圖2B係繪示根據本發明之一實施例之一例示性脫氣方法之一流程圖。
在步驟300中，一接觸器(例如，接觸器150，如在圖1A中上文所述)在一接觸器入口自一第二液體源(例如，流體輸送系統120，如在圖1A中上文所述)接收一或多個氣體。舉例而言，參考圖1A，可自流體輸送系統出口123供應氣體至接觸器入口153。該一或多個氣體可係(i)O3、(ii)O2、(iii)CO2、(iv)N2、(v)清潔乾燥空氣(CDA)、(vi)惰性氣體、(vii)摻雜氣體、(viii)廢氣、(ix)來自第二液體源之廢氣或其等之任何組合。
在步驟310中，經接收之氣體沖洗來自接觸器中之液體之有害或不需要之氣體(例如，臭氧)之一部分。舉例而言，可歸因於液體中之不需要或有害氣體之差動分壓而沖洗氣體。自接觸器排放經沖洗之氣體至一分解組件(例如，分解組件170，如在圖1A中上文所述)，如步驟320中所展示。舉例而言，參考圖1A，可自接觸器出口155排放經沖洗之氣體至分解組件入口171。視需要，可使用CDA或其他惰性氣體加熱及/或稀釋經沖洗之氣體(例如)以減小氣體之露點，藉此防止或 減小在分解組件170內之冷凝，如步驟330中所展示。
在步驟340中，分解組件將經沖洗之氣體(例如，臭氧)轉換至一第二氣體(例如，氧氣)。如在圖1A中上文所述，分解組件可使用一或多個催化劑(例如，具有一些額外基於碳之產品之錳氧化物)以將經沖洗之氣體轉換至第二氣體。接著以一安全方式經由分解組件之一出口釋放或排放第二氣體至周圍環境中，如步驟350中所展示。舉例而言，參考圖1A，可經由分解組件出口172排放第二氣體。
在步驟360中，量測在分解組件之出口處之一氣流。該量測可用於系統控制。舉例而言，參考圖1A，氣流計175可量測在分解組件之出口172處之氣流。
一般技術者將想到本文中所述之變動、修改及其他實施方案而不脫離本發明之精神及範疇。因此，本發明不僅僅限於前述闡釋性描述。
100‧‧‧系統
110‧‧‧第一液體源/工具/流體輸送系統
111‧‧‧液體入口/工具入口
112‧‧‧液體出口/工具出口/出口
113‧‧‧液體出口/工具出口/出口
120‧‧‧第二液體源/流體輸送系統/輸送系統
121‧‧‧液體出口/流體輸送系統出口
122‧‧‧液體入口/第二液體源/入口
123‧‧‧氣體出口/流體輸送系統出口/出口
140‧‧‧回收系統/系統
150‧‧‧緩衝接觸器/接觸器/第一接觸器
151‧‧‧接觸器入口/入口
152‧‧‧接觸器入口/入口
153‧‧‧接觸器入口/入口
154‧‧‧入口
155‧‧‧接觸器出口/出口
156‧‧‧接觸器出口/出口
157‧‧‧出口
158‧‧‧感測器/液位感測器
160‧‧‧第一泵/離心泵/泵
161‧‧‧泵入口
162‧‧‧泵出口
163‧‧‧泵出口
170‧‧‧分解組件
171‧‧‧分解組件入口/入口
172‧‧‧分解組件出口/出口
175‧‧‧感測器/氣流計
180‧‧‧第二泵/液體射流泵/泵
185‧‧‧第三液體源/新鮮液體源
V1‧‧‧閥
V2‧‧‧閥
V3‧‧‧閥
V4‧‧‧閥
V5‧‧‧閥
V6‧‧‧閥
V7‧‧‧閥
V8‧‧‧閥

Claims (39)

  1. 一種用於再循環臭氧液體之系統，其包括：一接觸器，其包含至少兩個入口及至少兩個出口，該接觸器在一第一接觸器入口處與一第一液體源連通且在一第二接觸器入口處與一第二液體源流體連通，該第二接觸器入口接收沖洗來自在該第一接觸器入口處接收之液體之氣體之至少一部分之氣體，該經沖洗之氣體在一第一接觸器出口處離開該接觸器，其中該接觸器在一第二接觸器出口處與該第二液體源流體連通，該接觸器排出在該接觸器中之該液體之至少一部分，該經排出之液體在該第二接觸器出口處離開該接觸器，且其中該接觸器包含與該第一液體源流體連通之一第三入口，該第三入口容許該第一液體源在一環境壓力下釋放液體。
  2. 如請求項1之系統，其中在該第一接觸器入口處接收之該液體之至少一部分包括經由該第二接觸器出口自該接觸器排出之該液體之至少一部分。
  3. 如請求項1之系統，其中該接觸器包含與一第三液體源流體連通之一第四入口，該第四入口自該第三液體源接收替代自該接觸器排出之該液體之至少一部分之新鮮液體。
  4. 如請求項1之系統，其中該接觸器包括一填料柱、板式柱或鼓泡柱之任何者。
  5. 如請求項1之系統，其進一步包括：一第一泵，該第一泵係經由a)與該接觸器之該第二出口流體連通之該第一泵之至少一入口；及b)與該第二液體源流體連通之該第一泵之一出口而與該接觸器流體連通。
  6. 如請求項5之系統，其中該第一泵之該出口係經由該接觸器之一 第四入口與該接觸器流體連通。
  7. 如請求項5之系統，其中該第一泵包括一離心泵。
  8. 如請求項1之系統，其進一步包括一分解組件，該分解組件包含至少一入口，該分解組件之該入口與該第一接觸器入口流體連通。
  9. 如請求項8之系統，其中該分解組件之該入口接收由該接觸器沖洗之該氣體之至少一部分。
  10. 如請求項9之系統，其中在該分解組件之該第一入口處接收之該氣體係使用CDA或其他惰性氣體經加熱或稀釋。
  11. 如請求項9之系統，其中該分解組件之一出口排放在該分解組件之該入口處接收之該經沖洗之氣體之至少一部分。
  12. 如請求項10之系統，其中在該分解組件之該出口處之該氣流經量測且資訊係用於系統控制。
  13. 如請求項11之系統，其中該分解組件使用一催化劑以將該經接收之氣體轉換至氧氣且經由該分解組件之該出口排放該氧氣。
  14. 如請求項13之系統，其中該催化劑包括(i)基於錳氧化物之產品或(ii)一基於碳之產品之任何者。
  15. 如請求項1之系統，其中(i)在該接觸器之該第一入口處接收或(ii)自該接觸器之該第二出口排出之該液體之任何者包括臭氧去離子水(DIO3)。
  16. 如請求項1之系統，其中在該接觸器之該第一入口處接收之該氣體包括(i)O3、(ii)O2、(iii)CO2、(iv)N2、(v)清潔乾燥空氣(CDA)、(vi)惰性氣體、(vii)摻雜氣體、(viii)廢氣、(ix)來自該第二液體源之廢氣或其等之任何組合。
  17. 如請求項1之系統，其中自該液體經沖洗之氣體之該部分包括(i)O3、(ii)O2、(iii)CO2或其等之任何組合。
  18. 如請求項17之系統，其中在該接觸器之該第一入口處接收之該氣體係來自該第二液體源之該廢氣。
  19. 如請求項1之系統，其中該第一液體源包括用於一半導體製造程序中之一工具。
  20. 如請求項1之系統，其中經由一熱交換器或藉由液體丟棄而量測該液體之一溫度且控制該液體之一溫度。
  21. 如請求項1之系統，其中該第二液體源包括一DIO3水輸送系統。
  22. 如請求項5之系統，其進一步包括與(i)該第一泵之該第一出口或(ii)該第一泵之一第二出口之任何者流體連通之一第二泵。
  23. 如請求項22之系統，其中該第二泵包括一射流泵。
  24. 一種用於再循環臭氧液體之系統，其包括：一第一接觸器，其包含至少四個入口及至少兩個出口，其中該第一接觸器在該第一接觸器之一第一入口處與一第一液體源流體連通，該第一接觸器之第二入口接收沖洗來自在該第一接觸器之該第一入口處接收之液體之氣體之一第一部分之氣體，該經沖洗之氣體在該第一接觸器之一第一出口處離開該第一接觸器，該第一接觸器排出在該接觸器中之該液體之至少一部分，該經排出之液體在該第一接觸器之第二出口處離開該第一接觸器；及一第二接觸器，其包含至少一入口及至少一出口，其中該第二接觸器在該第二接觸器之一第一入口處且在該第二接觸器之一第一出口處與該第一接觸器流體連通，該第二接觸器之該第一入口自該第一接觸器之該第一出口接收該液體，該第二接觸器沖洗來自該液體之氣體之一第二部分，該第二接觸器之該第一出口釋放具有經由與該第二接觸器之該第一出口流體連通之該第一接觸器之一第三入口而沖洗至該第一接觸器之氣體之該 第二部分之該液體，且其中該第一接觸器包含與該第一液體源流體連通之一第四入口，該第一接觸器之該第四入口容許該第一液體源在一環境壓力下釋放液體。
  25. 一種用於再循環臭氧液體之方法，其包括：供應一液體及一氣體至一接觸器；使用該氣體沖洗來自該液體之氣體之至少一部分；及自該接觸器排出該液體之一部分。
  26. 如請求項25之方法，其中在一環境壓力下將該液體供應至該接觸器。
  27. 如請求項25之方法，其進一步包括將自該接觸器排出之該液體之至少一部分供應返回至該接觸器。
  28. 如請求項25之方法，其進一步包括使用一新鮮液體替代自該接觸器排出之液體之至少一部分。
  29. 如請求項25之方法，其進一步包括經由一第一泵加壓自該接觸器排出之該液體。
  30. 如請求項29之方法，其進一步包括經由一第二泵移除來自該第一泵之氣體之至少一部分。
  31. 如請求項25之方法，其進一步包括使用CDA或其他惰性氣體加熱或稀釋該經沖洗之氣體。
  32. 如請求項25之方法，其進一步包括將該經沖洗之氣體轉換至O2。
  33. 如請求項32之方法，其進一步包括輸出該經轉換之氣體。
  34. 如請求項33之方法，其進一步包括量測該輸出氣體之一氣流且將資訊用於系統控制。
  35. 如請求項25之方法，其進一步包括經由一熱交換器或藉由液體 丟棄而量測及/或控制該液體之一溫度。
  36. 如請求項25之方法，其中供應至該接觸器之該液體包括臭氧去離子水(DIO3)。
  37. 如請求項25之方法，其中該氣體係(i)O3、(ii)O2、(iii)CO2、(iv)N2、(v)清潔乾燥空氣(CDA)、(vi)惰性氣體、(vii)摻雜氣體、(viii)廢氣、(ix)來自該第二液體源之廢氣或其等之任何組合。
  38. 如請求項25之方法，其中自該液體經沖洗之氣體之該部分包括(i)O3、(ii)O2、(iii)CO2或其等之任何組合。
  39. 如請求項25之方法，其中自用於一半導體製造程序中之一工具將該液體供應至該接觸器。
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